土木建筑基礎(chǔ)工程-第一章基礎(chǔ)工程緒論課件

基礎(chǔ)工程概論第1章緒論一、基礎(chǔ)工程學(xué)的研究對象基礎(chǔ)工程學(xué)研究的對象是各類建筑物（房屋建筑、橋梁建筑、水工建筑、近海工程、地下工程等）的地基基礎(chǔ)和擋土結(jié)構(gòu)物的設(shè)計和施工，以及為滿足基礎(chǔ)工程要求進(jìn)行的地基處理方法。可以認(rèn)為基礎(chǔ)工程是巖土工程的一個重要組成部分，即用巖土工程的基本理論和方法去解決地基基礎(chǔ)方面的工程問題。由于基礎(chǔ)是建筑物結(jié)構(gòu)的一部分，在基礎(chǔ)設(shè)計中需要大量的結(jié)構(gòu)計算，所以基礎(chǔ)工程學(xué)也與結(jié)構(gòu)計算理論和計算技術(shù)密切相關(guān)。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件持力層和下臥層的概念當(dāng)建筑物地基由多層土組成時，直接與基礎(chǔ)底面接觸的土層稱為持力層，持力層以下的其它土層稱為下臥層。持力層和下臥層都應(yīng)滿足地基設(shè)計的要求，但對持力層的要求顯然比對下臥層要高。地基又可分為天然地基和人工地基兩類，前者是不加處理直接用作建筑物地基的天然土層，后者是經(jīng)過地基處理后才滿足建筑物地基要求的土層。顯然，當(dāng)能滿足基礎(chǔ)工程的要求時，采用天然地基是最經(jīng)濟(jì)的。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件2、基礎(chǔ)是建筑物在地面以下的結(jié)構(gòu)部分，與上部結(jié)構(gòu)一樣應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度和耐久性的要求。之所以將基礎(chǔ)從上部結(jié)構(gòu)分出研究是由于以下的原因：(1)基礎(chǔ)是直接與地基土接觸的結(jié)構(gòu)部分，與地基土的關(guān)系比上部結(jié)構(gòu)密切得多。在設(shè)計中，除考慮上部結(jié)構(gòu)傳下的荷載、基礎(chǔ)的材料和結(jié)構(gòu)形式外，還必須考慮地基土的強(qiáng)度和變形特性，而常規(guī)的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計往往不考慮后者。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件(2)基礎(chǔ)施工有專門的技術(shù)和方法，包括基坑開挖、施工降水、樁基礎(chǔ)和其它深基礎(chǔ)的專項技術(shù)、各類地基處理技術(shù)等?；A(chǔ)施工受自然條件和環(huán)境條件的影響要比上部結(jié)構(gòu)大得多。（3）基礎(chǔ)有獨(dú)特的功能和構(gòu)造要求。例如地下室的功能和抗浮防滲要求、抗變形和抗震構(gòu)造、特殊土地基上的構(gòu)造等。根據(jù)設(shè)計和施工方法的不同，基礎(chǔ)又可分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)兩大類。后者一般考慮基礎(chǔ)側(cè)面的抗力作用并使用專門的施工機(jī)械和方法。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件三、基礎(chǔ)工程是土木工程的重要組成部分基礎(chǔ)工程是土木工程的一個組成部分，其重要性表現(xiàn)在以下幾個方面：1）地基基礎(chǔ)問題是土木工程領(lǐng)域普遍存在的問題。基礎(chǔ)設(shè)計和施工是整座建筑物設(shè)計和施工中必不可少的一環(huán)，掌握基礎(chǔ)工程的設(shè)計理論和方法、了解施工原理和過程是不可缺少的訓(xùn)練。當(dāng)?shù)鼗鶙l件復(fù)雜或者惡劣時，基礎(chǔ)工程經(jīng)常會成為工程中的難點(diǎn)和首先需要解決的問題。而由于土的復(fù)雜性、勘測工作的有限性等造成巖土工程的不定性和經(jīng)驗性，基礎(chǔ)工程問題又往往成為最難把握的問題。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件2）地基基礎(chǔ)造價占土建總造價相當(dāng)大的比例。在軟土地區(qū)，可達(dá)百分之十幾甚至超過百分之二十，如包括地下室則更高。這樣高的造價既要求設(shè)計和施工必須保證建筑物的安全和正常使用，同時也提出是否能選擇最合適的設(shè)計方案和施工方法，以降低基礎(chǔ)部分的造價。這在正確的理論和豐富的經(jīng)驗指導(dǎo)下是能夠做到的。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件3）地基基礎(chǔ)事故累見不鮮，有時甚至釀成重大損失。而一旦發(fā)生了地基事故，彌補(bǔ)和整治是費(fèi)錢、費(fèi)力又費(fèi)時的事。工程事故常常由地基事故所引起，例如國際水利工程的統(tǒng)計表明，自1830年以來，大壩失事中有25%可歸咎于地基事故。而造成基礎(chǔ)工程事故的原因有勘測、設(shè)計或施工的失誤，環(huán)境氣候的變化，乃至使用的不當(dāng)?shù)?，有時這些原因可以同時存在。某一環(huán)節(jié)失誤或者考慮不周就可能釀發(fā)事故。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件2023/3/23基礎(chǔ)工程課件2023/3/23基礎(chǔ)工程課件建筑物墻體開裂2023/3/23基礎(chǔ)工程課件虎丘塔蘇州虎丘塔，建于公元959～961年期間，7級8角形磚塔，塔底直徑13.66m，高47.5m。塔頂1957年位移1.7m，1978年2.3m。重心偏離基礎(chǔ)軸線0.924m。虎丘塔2023/3/23基礎(chǔ)工程課件2023/3/23基礎(chǔ)工程課件2023/3/23基礎(chǔ)工程課件墨西哥博物館不均勻沉降

2023/3/23基礎(chǔ)工程課件大量的地基事故則由地基變形所引起。由于地基的不均勻變形，基礎(chǔ)之間產(chǎn)生差異沉降，發(fā)生撓曲或傾斜，上部結(jié)構(gòu)受到影響，也會產(chǎn)生傾斜、扭轉(zhuǎn)、撓曲，并可能造成結(jié)構(gòu)的損壞。不僅影響到建筑物的正常使用功能，有時還危及建筑物的安全。對于這樣的建筑物，常常需要實施建筑物的糾偏、上部結(jié)構(gòu)和（或）地基基礎(chǔ)的加固，有的必須拆除，其代價是昂貴的。因此，對變形問題必須充分重視。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件四、基礎(chǔ)工程的特點(diǎn)

（1）

上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-地基系統(tǒng)中的重要組成部分。

（2）與地基直接接觸而使其行為十分復(fù)雜，與巖、土的聯(lián)系密切。

（3）對整個工程的工期和造價可產(chǎn)生較大的影響。

（4）屬隱蔽性工程，出現(xiàn)問題難以補(bǔ)救。

2023/3/23基礎(chǔ)工程課件六.地基基礎(chǔ)設(shè)計資料荷載資料2023/3/23基礎(chǔ)工程課件

巖土工程勘察資料

(1)建筑場地（不良）地質(zhì)條件及危害程度;(2)地層分布情況及各層巖、土的物理力學(xué)性質(zhì);

(3)地下水類型、水位、腐蝕性等;(4)地震設(shè)防區(qū)：場地類別，砂土液化;(5)方案建議。

原位測試資料2023/3/23基礎(chǔ)工程課件七、基礎(chǔ)工程的現(xiàn)狀基礎(chǔ)工程是一項古老的工程技術(shù)，發(fā)展到今天已成為一門專門的科學(xué)。隨著巖土工程及其它相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)工程在設(shè)計計算理論和方法、施工技術(shù)和機(jī)械設(shè)備等方面都有長足的進(jìn)展。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件20世紀(jì)90年代以來，陸續(xù)編制的規(guī)范規(guī)程有《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-91、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-94、《高層建筑巖土工程勘察規(guī)范》JGJ72-96、《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》YB9258-97、《高層建筑箱形和筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》JGJ6-99、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99、《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)》JGJ123-2000、《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》Gb50011-2001、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002等。這些規(guī)范規(guī)程都是基礎(chǔ)工程各個領(lǐng)域中取得的科研成果和工程經(jīng)驗的高度概括，反映了近十年來基礎(chǔ)工程的發(fā)展水平。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件

目前，基礎(chǔ)工程的關(guān)注點(diǎn)之一是在設(shè)計計算理論和方法方面的研究探討，包括考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)與地基共同工作的理論和設(shè)計方法，概率極限狀態(tài)設(shè)計理論和方法，優(yōu)化設(shè)計方法，數(shù)值分析方法和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用等。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件

另外，隨著高層建筑和大跨度大空間結(jié)構(gòu)的涌現(xiàn)、地下空間的開發(fā)等，與之密切相關(guān)的兩種技術(shù)也得到極大的重視。其一為樁基礎(chǔ)技術(shù)，其中樁土共同工作理論，新的樁基設(shè)計控制理論——變形控制理論，樁基非線性分析和設(shè)計方法，樁基承載力和沉降的合理估算，新的樁型例如大直徑成孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁、套筒樁、微型樁等的研究開發(fā)，后注漿技術(shù)在樁基工程中的應(yīng)用，樁基礎(chǔ)的環(huán)境效應(yīng)等都成為研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。

2023/3/23基礎(chǔ)工程課件

其二是深基坑開挖問題，研究的重點(diǎn)放在土、水壓力的估算，基坑支護(hù)設(shè)計理論和方法的深化——優(yōu)化設(shè)計、概念設(shè)計和動態(tài)設(shè)計、考慮時空效應(yīng)的方法等；新的基坑支護(hù)方法例如復(fù)合土釘墻、作為主體結(jié)構(gòu)應(yīng)用的地下連續(xù)墻、錨桿擋墻等的開發(fā)研究；基坑開挖對環(huán)境的影響；逆作法技術(shù)的應(yīng)用等。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件

在地基處理方面，進(jìn)一步完善復(fù)合地基理論，對各類地基處理方法機(jī)理的深化研究以及施工及檢測技術(shù)的改進(jìn)也是基礎(chǔ)工程關(guān)心的問題。對于深水和復(fù)雜地質(zhì)條件下的基礎(chǔ)工程，例如在大型橋梁、水工結(jié)構(gòu)、近海工程中，重要的是深入研究地震、風(fēng)和波浪沖擊的作用，以及發(fā)展深水基礎(chǔ)（超長大型水下樁基、新型沉井等）的設(shè)計和施工方法。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件八、基礎(chǔ)工程課的學(xué)習(xí)特點(diǎn)基礎(chǔ)工程學(xué)需要工程地質(zhì)學(xué)和土力學(xué)的基本知識，這兩門專業(yè)基礎(chǔ)課是本課程的先修課程，其中土的基本特性，以及土力學(xué)中關(guān)于強(qiáng)度、變形、穩(wěn)定、地基承載力等課題的基本內(nèi)容和地基計算方法等都是必須掌握的。本課程要求會利用上述土力學(xué)知識，結(jié)合結(jié)構(gòu)計算和施工知識，合理地解決基礎(chǔ)工程問題。2023/3/23基礎(chǔ)工程課件基礎(chǔ)類型淺埋基礎(chǔ)深埋基礎(chǔ)2023/3/23基礎(chǔ)工程課件基礎(chǔ)淺埋基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)

條形基礎(chǔ)

十字交叉基礎(chǔ)

箱形基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)沉井和沉箱基礎(chǔ)地下連續(xù)墻基礎(chǔ)筏板基礎(chǔ)

基礎(chǔ)分類殼體基礎(chǔ)深埋基礎(chǔ)2023/3/23基礎(chǔ)工程課件柱下獨(dú)立基礎(chǔ)墻下獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)

2023/3/23基礎(chǔ)工程課件柱下條形基礎(chǔ)墻下條形基礎(chǔ)條形基礎(chǔ)

2023/3/23基礎(chǔ)工程課件十字交叉基礎(chǔ)2023/3/23基礎(chǔ)工程課件筏板基礎(chǔ)

2023/3/23基礎(chǔ)工程課件箱形基礎(chǔ)2023/3/23基礎(chǔ)工程課件殼體基礎(chǔ)2023/3/23基礎(chǔ)工程課件